کارت رله یا همان رله برد یک مدار الکترونیکی است که برای کنترل دستگاههای برقی با استفاده از سیگنالهای کم ولتاژ طراحی شده است. این کارتها معمولاً در سیستمهای اتوماسیون، کنترل صنعتی و پروژههای الکترونیکی استفاده میشوند.
ولتاژ و جریان کارت رله
ولتاژ و جریان کارت رله بستگی به ولتاژ و جریان رله های های بکار رفته در آن دارد. به طور مثال اگر رله های کارت رله دارای ولتاژ 24 ولت و جریان 1 آمپر باشند، کارت رله 24 ولت و 16 آمپر خواهد بود.
اسپرینت الکترونیک ارائه کننده انواع کارت رله است. کارت رله ها با توجه به تعداد کانال هایی که دارند دسته بندی می شوند. تعداد کانال های کارت رله از روی تعداد رله های بکار رفته در آن قابل شمارش است. انواع کارت رله هایی که در اسپرینت الکترونیک عرضه میشود شامل موارد زیر است:
کارت رله 4 کانال
کارت رله 6 کانالکارت رله 8 کانال
کارت رله 12 کانالکارت رله 16 کانال
بررسی ساختار کلی کارت رله : رله برد یا کارت رله از چه اجزایی تشکیل شده است؟
کارت رله عموما شامل اجزای زیر است:
1. رله : رلهها معمولاً شامل یک سیمپیچ (کوئل) و یک سری کنتاکت هستند. زمانی که جریان به سیمپیچ وارد میشود، میدان مغناطیسی ایجاد شده باعث حرکت کنتاکتها و در نتیجه قطع یا وصل شدن مدار میشود. رله های کارت رله عموما از نوع کتابی هستند.
2. مدار کنترل یا فرمان : این بخش شامل اجزای الکترونیکی مانند ترانزیستورها، دیودها و مقاومتها است که برای کنترل سیگنال ورودی به رله استفاده میشود.
3. منبع تغذیه : کارت رله نیاز به منبع تغذیه دارد تا بتواند رله را فعال کند. این منبع ممکن است AC یا DC باشد.
4. پینهای ورودی و خروجی :پینهای ورودی برای دریافت سیگنال کنترلی (مثلاً از میکروکنترلر یا پی ال سی) و پینهای خروجی برای اتصال به بار (دستگاه برقی) طراحی شدهاند.
5. نشانگر ال ای دی LED :برخی از کارتهای رله دارای LED هستند که وضعیت کارکرد رله را نشان میدهند (مثلاً روشن یا خاموش بودن).
6. سوییچها یا ترمینالها :
برای اتصال آسان به بار و منابع تغذیه، کارتهای رله معمولاً دارای ترمینالهایی هستند که امکان اتصال سریع را فراهم میکنند.
نحوه عملکرد رله برد : کارت رله چطور کار میکند؟
1. وقتی سیگنال کنترلی به مدار کنترل وارد میشود، آن مدار فعال شده و جریان را به سیمپیچ رله ارسال میکند.
2. با فعال شدن سیم پیچ، میدان مغناطیسی ایجاد شده باعث حرکت کنتاکتها میشود.
3. این حرکت کنتاکتها باعث قطع یا وصل شدن مدار بار متصل به خروجی رله میشود.
کاربردهای کارت رله یا رله برد :
- کنترل روشنایی
- اتوماسیون خانگی
- سیستمهای امنیتی
- تجهیزات صنعتی
کارت رله یا رله برد چیست و کجا کاربرد دارد؟
کارتهای رله به دلیل سادگی در طراحی و قابلیت اطمینان بالا در بسیاری از پروژهها مورد استفاده قرار میگیرند.کارت رله بیشتر بعنوان نوعی واسط بین کنترل کننده ها و کنترل شونده ها در صنعت یا اهداف دیگر مورد استفاده قرار میگیرند. برای روشن تر شدن میتوان با مثالی عملکرد و ساختار کارت رله راحت تر درک کرد.
برای بررسی کاربرد کارت رله میتوان یکی از سخت افزارهای پی ال سی را مثال زد. از کارت رله میتونام بعنوان واسط بین کنترلگر ها و فرمان دهنده های پی ال سی plc و خروجی های مطلوب بهره گرفت. برند پی ال سی مورد استفاده اهمیتی ندارد و میتواند از برندهای مختلف مثل پی ال سی زیمنسSEIMENS ، پی ال سی فتک FATEK، پی ال سی دلتا DELTA، پی ال سی ال اس LS، پی ال سی آلن بردلی ALLEN BRADLEY یا هر برند دیگری باشد.
دیوایس های پی ال سی دارای ورودی و خروجی هستند.خروجی المان های پی السی سایر دستگاه ها مثلا شیر برقس را راه اندازی میکنند. المان های کنترل کننده پی ال سی در دو نوع ترانزیستوری و رله ای موجود هستند. جریان راه اندازی این خروجی ها کم و در حد 2 یا 3 آمپر است و رله های بکار رفته در این قطعات از نوع بسیار خاصی هستند.فرض کنید قطعات حساس و گران قیمت پی ال سی را مستقیما به تجهیزات خروجی مانند شیر برقی متصل کنیم، به هنگام بروز مشکل یا خرابی در سیستم، قطعه گران قیمت پی ال سی از بین خواهد رفت و برای تعمیر و تعویض موجب هدر رفتن زمان، هزینه و عقب ماندن پروژه می شود.
برای جلوگیری از خسارت و آسیب دیدگی قطعات حساس کنترل کننده میتوان از کارت رله بعنوان میانجی انتقال دستورات به خروجی ها استفاده کرد. حالا ورودی کارت رله را به خروجی های قطعه پی ال سی PLC وصل می کنیم و خروجی کارت رله را به شیر برقی اتصال می دهیم. در این حالت فرمان 2 یا 3 آمپری حالت قبل به فرمان 16 آمپری تبدیل می شود(دقت کنید 16 آمپردر اینجا جریان مصرفی رله های بکار برده شده در کارت رله رله است، بدیهی است اگر جریان رله های کارت رله به طور مثال 10 آمپر باشد این فرمان 10 آمپری خواهد بود) در این حالت به علت بالا رفتن جریان، قدرت بالاتر رفته و اگر مشکلی بوجود بیایدترانزیستورها و رله های ابزار پی ال سی PLC آسیب نخواهند دید و در عوض رله های کارت رله میسوزند و براحتی قابل تعویض هستند.
چرا بجای کارت رله از رله به تنهایی استفاده نمی کنیم؟
کارت رله دارای ابعاد مشخص و اصطلاحا جمع و جور است و قطعا بخاطر مدارهایی که در آن قرار داده شده است محدود کننده جریان و محدود کننده ولتاژ است و باعث افزایش عمر رله ها میشود.
چه نکاتی برای خرید کارت رله مهم است؟
1. ظاهر کارت رلهکارت رله ها فاقد باکس و بسته بندی هستند و ظاهر آن ها در دستگاهی که مورد استفاده قرار گرفته کاملا مشخص است، بنابراین باید ظاهر مناسبی داشته باشند.
2. برد کارت رله باید مقاوم باشد
برد کارت رله باید چاپ محافظ داشته باشد تا تحت تاثیر رطوبت و دمای بالا آسیب نبیند و باعث طول عمر برد رله خواهد شد.
3. خطوط بخش قدرت باید ضخیم باشند
کارت رله دارای دو بخش قدرت و فرمان است. خروجی های رله در کارت رله را بخش قدرت و باقی مدارها را فرمان میگویند. خروجی رله های در کارت رله جریان کشی بالایی دارند و به همین دلیل قدرت نامیده میشوند و مسلما باید دارای لحیم کاری بسیار ضخیم باشند تا بتوانند جریان را تحمل کنند.
4. برد کارت رله باید تمیز باشد
هنگام خرید برد کارت رله دقت کنید که برد تمیز باشد و فاقد هرگونه روغن و ذرات قلع باشد. وجود روغن موجب جذب ذرات میشود و در دراز مدت باعث اتصالی میشود.
5. وجود دیود زنر یا پل دیود در مدار کارت رله
برای مثال فرض کنید خروجی کارت رله را به شیر برقی متصل کرده ایم. شیر برقی هایی که در بازار هستند عموما برای کاهش قیمت، بخش حفاظت آن را حذف کرده اند به همین دلیل وقتی شیر برقی خاموش میشود، ولتاژ معکوس طبق قانون القای لنز و فارادی جریانی در حد چند میلی ثانیه به دو سر کنتاکت رله ها وارد میشود و آن ها را باز و بسته میکند و به این علت باعث کاهش عمر دستگاه میشود. برای جلوگیری از بازگشت جریان به مدار کارت رله باید پل دیود و دیود زنر در بخش خروجی وجود داشته باشد تا دستگاه حفاظت شود. اسپرینت الکترونیک در تمامی کارت رله های عرضه شده این مورد را در نظر گرفته و تمامی کارت رله های اسپرینت دارای مدار محافظ و پل دیود هستند.